[發明專利]波浪能發電觀測浮標

在審

• 申請號: 202010767655.7
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112065640A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 盛松偉;姜家強;葉寅;杜兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F03B13/20
• 分類號: F03B13/20;F03B11/00;B63B22/00;G01C13/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;莫瑤江

本發明公開了一種波浪能發電觀測浮標，包括半潛式主平臺、盤狀平臺和平板狀水下附體；半潛式主平臺周邊均布若干個吸波浮子，各吸波浮子與半潛式主平臺間安裝有波浪能直線運動轉換機構，半潛式主平臺中部均布若干個氣室，各氣室頂部安裝有氣動式波浪能發電單元，半潛式主平臺下方通過光電吊纜連接有海洋觀測設備；盤狀平臺通過豎直設置的筒狀支柱固定在半潛式主平臺的上方，其上設置有太陽能發電板和氣象觀測儀；平板狀水下附體通過若干個豎直設置的直線柱狀結構連接在半潛式主平臺的下方。本發明可實現海上發電、導航、觀測、通訊一體化，解決海上浮標無法有效獲取能源，無法支撐導航、觀測、通訊設備海上長效工作的難題。

技術領域

本發明涉及一種集波浪能發電、太陽能發電、儲能、浮標、導航、觀測、通訊等多種技術為一體的波浪能發電觀測浮標，可實現海上發電、導航、觀測、通訊一體化，解決海上浮標無法有效獲取能源，無法支撐導航、觀測、通訊設備海上長效工作的難題，可支撐海上導航、觀測、通訊大功率、批量化應用。

背景技術

隨著海洋強國戰略的逐步推進，全國各項海洋工作快速推進，在諸多工作中，認識海洋成為了開展各項海洋工作的前提條件，為準確及時的獲得大量海洋觀測數據，需要投放海洋觀測浮標，測量海洋氣象、動力環境、生物變化、污染物擴散情況等。目前海上投放觀測浮標主要依靠蓄電池和少量太陽能板供電，因海上浮標電池更換需派船舶赴海上更換，近海成本已經高昂，遠海更是難以實現，太陽能能量密度小、浮標可安裝空間有限，受海上鹽霧影響大，因此太陽能發電可獲電量極其有限，如此困難的海上觀測浮標供電方式，嚴重制約了海上導航、觀測、通訊設備的大功率發展。因此開發供電能量強的綜合浮標，對增強認識海洋的能力意義重大，具有良好的應用前景和市場。

發明內容

本發明的目的在于提供一種波浪能發電觀測浮標，解決海上浮標無法有效獲取能源，無法支撐導航、觀測、通訊設備海上長效工作的難題。

為實現上述目的，本發明專利采用的技術方案是：

一種波浪能發電觀測浮標，包括半潛式主平臺、盤狀平臺和平板狀水下附體；

半潛式主平臺周邊均布若干個吸波浮子，各吸波浮子與半潛式主平臺間安裝有波浪能直線運動轉換機構，半潛式主平臺中部均布若干個氣室，各氣室頂部安裝有氣動式波浪能發電單元，半潛式主平臺下方通過光電吊纜連接有海洋觀測設備；

盤狀平臺通過豎直設置的筒狀支柱固定在半潛式主平臺的上方，其上設置有太陽能發電板和氣象觀測儀，筒狀支柱內安裝有電力變換單元和蓄電單元，波浪能直線運動轉換機構、氣動式波浪能發電單元、太陽能發電板均通過電力變換單元與蓄電單元相連接；

平板狀水下附體通過若干個豎直設置的直線柱狀結構連接在半潛式主平臺的下方，半潛式主平臺上設置有供直線柱狀結構穿過的直線孔洞，正常工作時，平板狀水下附體通過直線柱狀結構沿直線孔洞下放至最低處，以穩定觀測浮標，拖航時，平板狀水下附體通過直線柱狀結構沿直線孔洞向上收起，貼合半潛式主平臺。

進一步地，所述的盤狀平臺上還安裝有航標燈、天線和雷達。

進一步地，所述的海洋觀測設備包括聲納儀、海流儀和海洋溫鹽儀。

作為本發明的一種改進，所述的筒狀支柱包括依次相接的上筒狀支柱、錐狀支柱和下筒狀支柱，錐狀支柱外表面安裝太陽能發電板。

進一步地，所述的上筒狀支柱、錐狀支柱和下筒狀支柱內部中空連通，且內部安裝有可上下直通的直梯，盤狀平臺與上筒狀支柱連接處安裝有艙口蓋，下筒狀支柱的下端安裝有水密門。

作為本發明的一種改進，所述的半潛式主平臺周邊向內凹陷形成安裝吸波浮子的空間，吸波浮子通過支撐結構和鉸鏈與半潛式主平臺相鉸接，半潛式主平臺對應吸波浮子向上運動極限位和向下運動極限位均安裝有防撞機構。

進一步地，所述的吸波浮子頂部安裝有太陽能發電板。